最新刊期
      2013 年 第 45 卷 1 期

        “2012特大山洪泥石流灾害形成机理与风险分析学术研讨会”推荐论文

      • 李泳,谢江,周小军,郭晓军
        2013, 45(1): 1-7. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.002
        摘要：中文摘要: 大多数泥石流由宽粒径颗粒组成，粒径介于10^–3~10^2mm。通常以个别特殊粒径（如D10、D30、D50等）或其组合（如均匀系数、曲率系数等）来刻画颗分的性质，但这些都是经验性参数，没有明确的物理意义，也不能确定颗分曲线的函数形式。选取蒋家沟典型黏性泥石流流体样本和国内各泥石流多发区泥石流堆积土体样本，通过粒度分析，运用Matlab和函数逼近方法，发现泥石流颗粒普遍满足一种标度分布：P(D)=CD^-μexp(-D/Dc)，因而颗分性质可以用自然参数μ和Dc来刻画。μ刻画了土体在自然状态下的孔隙度，Dc是一个特征粒径，代表颗粒组成的范围。根据蒋家沟大量泥石流样本发现，μ<0.10，而对高容重泥石流，μ<0.05。泥石流容重随Dc呈幂函数增长，Dc从而刻画了泥石流的输移能力。由此确立了分布参数与泥石流性质的关系，并将其用于汶川震区泥石流的评估。 全文下载地址  
        关键词：泥石流;颗分曲线;标度分布;分布参数;泥石流评估   
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        发布时间：2023-11-14
      • 唐金波,胡凯衡,周公旦,陈华勇,朱兴华,马超
        2013, 45(1): 8-13. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.003
        摘要：中文摘要: 对于防治工程的设计，泥石流冲击力是一个很重要的参数，其冲击力的大小要准确地进行估计是很困难的，并且由于泥石流的破坏性很强，很难在野外进行冲击力的测量。为了减小模型尺度带来的影响，利用大型水槽进行泥石流冲击力实验，并对得到的冲击力信号进行小波降噪处理。通过比较降噪后重构的信号及降噪后的信号发现，降噪后的泥石流冲击力信号可作为液相浆体的冲击力过程线。对采集到的泥石流冲击力数据分析后发现，泥石流液相浆体的冲击力计算公式p=Kρfv^2中的系数K接近于0.5。  
        关键词：泥石流;冲击力;小波分析;信号降噪   
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      • 陈晓清,游勇,崔鹏,李德基,杨东旭
        2013, 45(1): 14-22. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.004
        摘要：中文摘要: 汶川地震在龙门山地区激发了大量的崩塌、滑坡，为泥石流的形成提供了丰富的松散固体物源，震后4年里泥石流非常活跃，暴发了数次特大规模泥石流。初步分析了2个典型泥石流防治工程失败的原因，发现对防治工程本身而言，主要因素在于目前大量采用的浆砌石结构抗冲击破坏能力弱。为了抵御特大泥石流的冲击破坏，初步提出了钢筋混凝土框架＋浆砌石坝体式泥石流拦砂坝、预制钢筋混凝土箱体组装式拦砂坝的新型泥石流拦挡结构，以及复式断面泥石流排导槽、预制钢筋混凝土箱体组装式排导槽的新型泥石流排导结构，这些新结构可望在不大幅度增加工程投资的情况下，提高泥石流防治工程抗冲击破坏能力，缩短工程建设周期，保护流域生态环境，充分利用沟内现存材料。这些方法及其组合可望对特大泥石流进行有效的调控。  
        关键词：汶川地震;特大泥石流;工程防治技术   
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      • 李铁键,李家叶,史海匀,张昂,郭大卫
        2013, 45(1): 23-27. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.007
        摘要：中文摘要: 山区降雨预报的不确定性强，实际降雨信息难以实时测报，使得准确及时的洪水预警难以实现。从群测群防角度看，山区居民可粗略测量各自位置上的实时降雨量，但不了解上游流域内的降雨情况，也不掌握对洪水进行可靠估计的方法。基于智能手机、云计算等信息技术，提出并初步实现了一个用于资料缺乏山区洪水预警系统的框架。该系统综合了群测群防思想和水文模拟技术，在降雨发生后通过居民的智能手机终端收集地理坐标和雨量估计值，驱动云端的数字流域模型自动运行，根据径流模拟结果推定不同地理位置的预警级别，并将预警信息推送到雨量信息提供者和潜在受灾者，使用户在洪水到达前接收到预警信息。该系统的应用将提高群测群防的技术水平。  
        关键词：洪水预警;智能手机;资料缺乏流域;数字流域模型;群测群防   
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      • 周公旦,孙其诚,崔鹏
        2013, 45(1): 28-36. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.005
        摘要：中文摘要: 泥石流是一种由大量固体颗粒和液态水充分掺混所形成的多相流体,泥石流体内固体颗粒物质的相互作用所导致的泥石流颗粒物质的分选是引起泥石流流动性和冲击力大增的重要原因，是现阶段大型泥石流防治的重要关注方向。从基本的泥石流动力学理论出发，采用连续介质力学的方法构建泥石流运动的模型，初步分析颗粒分选对泥石流流动性的影响；进而采用离散元（DEM）数值模拟颗粒流的方法，对泥石流发展过程中颗粒间的作用方式和分选机理开展详尽的研究。研究结果表明:泥石流颗粒分选可以导致颗粒体内部孔隙水压力的重新分布，进而影响到龙头运动速度和颗粒体长度的激增；离散元数值模拟和分析进一步显示，区别于一般均匀颗粒所形成的颗粒流的边界层效应，颗粒分选能够显著地改变颗粒体内部的剪切速率的分布，从而弱化边界层效应。  
        关键词：泥石流;颗粒分选;理论分析;离散元模拟   
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        发布时间：2023-11-14

        水利与土木工程

      • 张社荣,冯奕,王高辉
        2013, 45(1): 37-43. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.028
        摘要：中文摘要: 强震作用下排架式渡槽结构易发生损伤开裂破坏，使结构整体抗震性能发生改变。基于混凝土塑性损伤本构模型，采用等效弹簧模拟桩-土之间的动力相互作用及温降法模拟槽身三向预应力钢筋作用，应用时域分析法对某大型排架式U型渡槽在强震作用下的动力响应规律及损伤破坏发展过程进行分析，得到强震作用下排架式渡槽的破坏模式及抗震薄弱部位，研究排架式渡槽结构的整体抗震特性。研究表明，在强震作用下结构损伤破坏较大区域主要集中于下部排架盖梁、连系梁与排架柱交接的部位，可能出现混凝土开裂现象，是该排架式渡槽结构的抗震薄弱环节，而槽身整体破坏性较小。对于地震烈度较高地区的排架式渡槽结构，应重点关注下部支撑结构的抗震安全性。  
        关键词：渡槽;损伤破坏;塑性损伤模型;破坏模式;排架   
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      • 王甲春,曾骥,张照华
        2013, 45(1): 44-48. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.030
        摘要：中文摘要: 为了提高加气混凝土填充墙体的抗震能力，通过加气混凝土砌块的力学性能测试和加气混凝土填充墙体在低周反复水平力作用下的开裂试验，分析了加气混凝土砌块的受力破坏特征及框架梁与加气混凝土之间的竖向连接钢筋对加气混凝土填充墙体的抗剪承载能力和变形能力的影响。结果表明:加气混凝土砌块受压时的开裂荷载为破坏荷载的80%左右，砌块开裂后还可以承受一定的压力，延性较好，受弯和受拉时加气混凝土砌块呈现出脆性破坏的特征；在水平荷载作用下,加气混凝土填充墙体与梁采用砂浆连接时，砂浆层受剪破坏，填充墙体沿水平灰缝开裂;墙与梁竖向连接钢筋后，钢筋与砂浆层共同作用，可以明显提高加气混凝土填充墙体的屈服强度和延性，竖向连接钢筋会使加气混凝土受拉开裂。  
        关键词：加气混凝土;填充墙;框架结构;水平荷载   
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        发布时间：2023-11-14
      • 伍凯,薛建阳,赵鸿铁
        2013, 45(1): 49-54. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.031
        摘要：中文摘要: 以16根试件的低周反复荷载试验为基础，对SRC RC竖向混合结构中的转换柱进行了截面配钢分析。结果表明：型钢的配钢率对转换柱抗震性能与基本力学行为存在较大影响，配钢率较大试件的位移延性系数较小，而承载力相对较大；配钢率越大，型钢分配到的剪力越大，转换柱的内力畸变越严重，变形能力越差；随着配钢率的增大，混凝土的损伤加快，转换柱的强度衰减更显著；型钢增强了截面的抗弯刚度，提升了试件的弹性侧移刚度，但对试件加载中后期的侧移刚度影响较小。通过理论分析与试验研究相结合的方式，确定了转换柱合理型钢截面的最大抗弯承载力，避免转换柱发生严重的剪切破坏，保证其具有可应用于工程建设的力学性能。试验数据与分析结果可为SRC-RC竖向混合结构的抗震设计与工程建设提供参考。  
        关键词：型钢混凝土;抗震性能;刚度;延性   
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        发布时间：2023-11-14
      • 曹植菁,贺秀斌
        2013, 45(1): 55-60. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.008
        摘要：中文摘要: 为高效采集水体中低浓度的悬移质泥沙，通过3维数值模拟设计了具有水力旋流器特征的新型悬移质泥沙采样器。采用拉格朗日法多相流分析模型，3维模拟分析了采样器内部压力分布、流体流动情况和悬移质泥沙颗粒的运动轨迹。室内模拟实验结果表明：该泥沙采集分离器对悬移质泥沙（粒径63 μm）分离效率高达85%以上，可实现悬移质泥沙的快速在线收集浓缩。泥沙分离效率的实测结果与3维数值模拟分析结果吻合（相差2%~8%）。  
        关键词：悬移质泥沙;泥沙采样器;旋液分离器;3维数值模拟   
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      • 穆锦斌,黄世昌,娄海峰
        2013, 45(1): 61-66. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.009
        摘要：中文摘要: 河口围涂工程建设将不同程度影响工程海域的水沙输移特性。运用平面2维潮流数学模型，以浙江温州瓯飞滩围涂工程为例，研究河口大规模围涂工程对周边水动力环境的影响。基于三角形网格，采用有限体积法对模型进行求解，通过9个实测潮位过程和9个流速测点对模型进行验证，验证结果良好。瓯飞工程实施后，海域高潮位呈现一定程度的降低，围堤前沿水域流速大幅度降低，但对温州核心港区影响较小，飞云江口进出潮量有所降低，研究成果可为工程决策提供重要参考依据。  
        关键词：河口;围海工程;水动力环境;数学模型   
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        发布时间：2023-11-14
      • 孙杰,胡建华,双远华,梁清香,董双巧
        2013, 45(1): 67-73. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.015
        摘要：中文摘要: 应用微压缩刚塑性材料的流动法则，建立了基于无网格径向点插值法（RPIM）的斜轧延伸过程的3维计算模型。径向基函数具有Delta函数性质，可以直接施加本质边界条件，通过添加多项式基函数可以精确重构多项式，因此很适合应用于金属塑性成形过程的模拟。利用在咬入处节点加密的方法处理速度不连续面上的奇异点,采用动态支持域搜索法搜索场节点以消除或缓解因节点分布不均造成的影响,利用缩减积分可有效消除延伸过程的体积闭锁现象。通过编制程序计算，并将计算结果与有限元模拟结果和实验结果相比较，结果吻合良好，从而验证了此方法的可行性和有效性，且可用于其它斜轧过程的模拟。  
        关键词：斜轧延伸;径向点插值法;刚塑性;体积闭锁;流动法则;无网格   
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        发布时间：2023-11-14
      • 赵楠,李正良,刘红军
        2013, 45(1): 74-84. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.032
        摘要：中文摘要: 进行了19个长细比λ=30～90的Q420 L220 mm×20 mm角钢试件的轴压试验研究。结果表明：此类构件在长细比λ>45时,以弯曲失稳破坏为主；长细比λ≤45时,以弯扭失稳为主。研究了现行钢结构规范中防止局部屈曲宽厚比限值公式和计算弯扭失稳的换算长细比取值公式的适用性。采用逆算单元长度法得到了大规格等边角钢的柱子曲线,研究了此类构件与普通规格等边角钢的差异以及肢厚、肢宽和钢材强度等对柱子曲线的影响。提出了高强大规格等边角钢轴压构件的承载力计算方法。并且研究了高强大规格等边角钢两端偏心受压的柱子曲线，给出了长细比修正系数的建议公式。  
        关键词：高强大规格等边角钢;轴压静力试验;逆算单元长度法;柱子曲线   
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        发布时间：2023-11-14
      • 肖玉成,董飞,张新华,霍风霖,彭文启
        2013, 45(1): 85-90. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.010
        摘要：中文摘要: 河道内生态基流是保证河流健康和基本功能不退化的最小流量，但是，现有的一些研究方法很少从流域内水循环的角度考虑。为此，以赣江袁河流域为例，运用SWAT分布式水文模型，根据逐日降雨量等资料进行了情景设计，模拟得到了10%～50%多年平均降雨量下的河流径流、基流等数据，根据生态基流的概念和内涵，重点分析了袁河中上游特定生态功能保护区的生态基流。计算得到芦溪和茅洲2个保护断面的生态基流分别为1.25和17.0 m^3/s，占多年平均流量的11.1%和17.4%，并将该结果与其它方法计算得到的生态基流进行了对比分析，结果表明,通过情景设计，使用SWAT模型模拟数据计算得到的河道内生态基流与其它方法计算得到的结果基本一致，说明了使用SWAT模型研究生态基流的可行性。  
        关键词：生态基流;生态需水;SWAT分布式水文模型;情景设计;袁河流域   
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      • 赵璐,崔宁博,梁川,杨皓翔
        2013, 45(1): 91-97. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.018
        摘要：中文摘要: 为了研究四川省潜在蒸散量（ET0）的时空分布特性，利用FAO-56 Penman-Monteith方法计算四川省4个分区45个站点1960—2010年51 a潜在蒸散量（ET0），首次采用云模型描述ET0的时空分布特性。结果表明：51 a来四川省ET0先减小，2000年后有增加的趋势；4个分区ET0在时间上分布都不均匀，四川盆地、盆周山地和川西南山地的不均匀性较川西北高原稳定。ET0的空间分布较时间分布更不均匀，不均匀性更加不稳定。川西南山地区的多年平均ET0最大，川西北高原次之，四川盆地和盆周山地较小。ET0空间分布的不均匀性在这51 a先增强，2000年后有所减弱。1991—2010年ET0空间分布不均匀性的稳定性较前30 a减弱，但2000年后稳定性有增强的趋势。  
        关键词：FAO-56 Penman-Monteith;四川省;ET0;云模型;时空分布   
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      • 撒文奇,张社荣,杜成波,王高辉
        2013, 45(1): 98-106. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.029
        摘要：中文摘要: 大型地下洞室群施工安全与进度受突发不良地质状况影响较大，实时确定不良地质对施工结构安全与进度的综合影响具有重要工程意义。通过建立实际施工状态“集合”与3维全尺度数值模型模拟状态“集合”之间的实时动态映射关系，以数值模拟技术为主要手段，结合并行计算方法，实现对地下洞室群施工过程的结构安全与进度耦合实时仿真。将突发不良地质状况映射到数值模型上，根据实时仿真结果对不良地质段施工的结构安全性进行预测评估，对不满足安全要求的施工状态提出相应的处理措施，并对处理效果进行实时仿真预测，将确定的处理措施以施工参数的形式反馈给施工进度控制系统，实时评价处理措施对总体施工进度的影响。最后基于Python+VB.net混合编程技术开发了大型地下洞室群施工期结构安全与进度耦合实时仿真系统，该系统实现了地下工程安全施工与进度控制的现场办公一体化，为地下工程现场施工的安全与进度控制提供了技术支持。  
        关键词：地下洞室群;实时仿真;结构安全;进度控制;动态映射   
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      • 查元源,朱焱,杨金忠
        2013, 45(1): 107-115. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.006
        摘要：中文摘要: 非饱和带水力参数强烈的非线性使得其数值模拟要求有较小的时间步长和空间网格，且模拟效率会受到边界条件的强烈影响，因此采用传统方法模拟区域饱和-非饱和地下水运动的成本非常高。针对该问题，将基于改进积分型Richards方程的1维非饱和水流模型同3维地下水模型相结合，建立耦合模型。非饱和带以含水量为变量，通过分离压力和水力参数变化对含水量空间变化的影响，提出了改进的积分型Richards方程模型，将该模型扩展于非均质土壤；应用控制体积有限元法建立3维地下水模型；通过2个模型的共有节点建立耦合。运用该耦合模型模拟了不同条件下的地下水流运动，并与软件Hydrus的计算结果进行了对比，两者间具有很好的一致性。本模型充分利用了积分型Richards方程的优势，可以更高效地模拟包含大气边界的区域地下水运动问题。  
        关键词：地下水;土壤含水量;耦合模型;积分型Richards方程   
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        发布时间：2023-11-14

        信息工程

      • 葛浩,李龙澍,杨传健
        2013, 45(1): 116-124. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.019
        摘要：中文摘要: 新对象添加到决策表后，已有的属性约简将会发生改变，需要对其动态更新。为此，首先给出简化决策表和简化差别矩阵的定义，并证明了基于简化差别矩阵的属性约简与正区域的属性约简是等价的；然后，分析增量对象的不同情况，将增量属性约简映射到简化决策表上来实现，由此设计基于简化差别矩阵的增量式属性约简算法，并对算法进行改进；最后，利用实例和实验验证了所提出算法的正确性和高效性。  
        关键词：粗糙集;属性约简;差别集;差别矩阵;增量式算法   
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        发布时间：2023-11-14
      • 张延红,陈明
        2013, 45(1): 125-132. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.020
        摘要：中文摘要: 现有无双线性对的无证书密钥协商(CL-AKA)协议要么存在已知安全缺陷，要么是在弱安全模型下可证安全。为了增强安全性,将Lippold的9类安全策略分别映射为求解9个CDH问题。在Zhang的安全模型基础上, 扩展定义了会话临时秘密查询和3类新鲜预言机，提出了增强的CL-AKA协议随机预言机模型。增强模型实现了模拟密钥泄露伪装、会话临时秘密泄露和完美前向安全属性。基于上述研究，提出一种强安全的无证书认证密钥协商协议，仅需要9次椭圆曲线上的点乘运算。新协议在增强模型下是可证明安全的。对比分析表明,新协议不仅具有强安全性,而且计算开销较低，可用于构建安全移动通信环境。  
        关键词：无证书密码体制;认证密钥协商;计算diffie-hellman假设;标准模型;公钥替换   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王建,冯伟森
        2013, 45(1): 133-137. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.021
        摘要：中文摘要: 为了解决由于KAD消息的隐匿性造成对文件共享系统中内容难以监督的问题，一种通过对网络中指定节点的交互消息进行截获，并快速提取出对应消息内容的监督方法被提出。首先，对确定的目标节点使用ID名称映射方法，从消息中提取出其中的关键字HashID值。其次，使用轻量级的ID值逆向转换算法得到对应的语义内容，利用转换后的内容可进一步对该节点的威胁程度进行判定。最后，在eMule系统搭建的KAD网络中部署了实验，将0X10区域内10个节点作为监督对象，使用上述监督方法对发往目标节点的查询与发布请求消息进行拦截，并成功地得到对应的语义内容。实验结果表明了对网络监督的必要性以及该方法的可行性。  
        关键词：KAD;内容监督;关键字ID;逆向转换   
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      • 刘振,胡云安,史建国
        2013, 45(1): 138-145. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.022
        摘要：中文摘要: 为提高免疫克隆算法的收敛性能，基于协调勘探和开采的思想，提出一种新型协同进化免疫记忆克隆算法。将整个进化种群分为免疫克隆种群和免疫记忆种群，将免疫克隆种群又分为2个子种群，在每个免疫克隆子种群内部采用协同竞争模式，动态更新种群规模，并采用适应度共享、动态变异机制和浓度调节机制的克隆扩增以增加种群多样性；在免疫记忆种群中采用混沌精细搜索以及精英交叉机制，提高免疫记忆种群的开采能力。利用基准测试函数进行仿真并与相关方法对比分析，所提出的算法收敛效果优越，能有效地提高全局收敛性能。  
        关键词：免疫克隆;免疫记忆;勘探;开采;协同进化   
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      • 杜正聪,冯大海,牛高远
        2013, 45(1): 146-151. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.023
        摘要：中文摘要: 为解决粒子滤波算法中存在的粒子退化和样本枯竭问题，提出一种新的粒子滤波算法。利用粒子群优化思想促使采样粒子向高似然区域移动，减缓粒子权值的退化;再通过人工免疫算法中的变异操作扩大算法寻找最优值的范围并增加粒子的多样性，避免算法陷入局部最优，增强算法的全局搜索能力，进而缓解样本枯竭。实验表明，该算法比标准粒子滤波的状态估计精度提高近40倍，比扩展卡尔曼粒子滤波提高近28倍，比无迹卡尔曼粒子滤波提高近6倍，滤波效率为37.523%，是标准粒子滤波的37倍，该算法具有更好的实时性和更高的状态估计精度，能有效缓解粒子的退化和样本的枯竭。  
        关键词：粒子群优化;人工免疫;粒子滤波   
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        发布时间：2023-11-14
      • 刘鑫,何晨光,谭学治
        2013, 45(1): 152-157. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.024
        摘要：中文摘要: 为了提高认知无线电联合频谱感知的性能，对加权联合频谱感知算法进行了研究，并对权重和观测时间2个感知参数进行了优化。算法基于给定的检测概率，通过选择最优的权重使认知无线电获得最小的虚警概率；还提出了二分算法，通过该算法，认知无线电能够获得最优的观测时间。仿真结果表明：相比未加权的联合频谱感知算法，提出的算法能够获得更低的虚警概率和更高的频谱利用率，并且相比穷举算法，二分算法的计算量要更低。提出的算法能够使认知无线电在授权用户的干扰容限内获得最大的频谱利用率。  
        关键词：认知无线电;信号检测;加权;凸优化;统计值   
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        发布时间：2023-11-14
      • 徐艺文,陈忠辉,王卫星
        2013, 45(1): 158-163. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.025
        摘要：中文摘要: 为解决传统二进制频移键控（2FSK）技术不适应低压电力线（LPLC）信道频率选择性衰落特性的问题，结合离散短时傅立叶变换（DSTFT）和高阶矩理论，提出一种新的可用于时频分析的信噪比估计算法，在此基础上实现了基于时频分析的多载波2FSK信号的数字化解调。仿真结果表明信噪比估计精度可满足LPLC通信的实际需求，且在相同噪声干扰情况下，多载波系统的误码率明显低于单载波系统。  
        关键词：频移键控;离散短时傅立叶变换;电力线载波通信;信噪比估计;高阶矩   
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        发布时间：2023-11-14
      • 肖焱山,曹益平,武迎春,刘效勇
        2013, 45(1): 164-168. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.026
        摘要：中文摘要: 传统的系统标定和相位测量是分开进行的，所测量的是物体相对于参考面的高度。提出一种快速的系统标定方法，用块规代替传统方法中由机械移动装置控制的标准平面，在块规表面采样标定点完成系统标定，实现系统标定与待测物相位测量的同步进行；当待测物支撑面与参考面不重合时，依然能准确测量物体相对支撑面的高度。对一高度为14.00 mm的立方块测量的结果显示,当其支撑面相对参考面发生纵向移动或倾斜时平均相对误差不高于1.35%，均方差小于0.15 mm。该方法简化了标定过程，在实际应用中更具普适性。  
        关键词：相位测量轮廓术;相位高度映射;系统标定;3维面形测量;快速   
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        发布时间：2023-11-14

        电气工程

      • 易军,李太福,侯杰,姚立忠,田应甫
        2013, 45(1): 169-174. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.016
        摘要：中文摘要: 针对影响氧化铝浓度的因素较多，彼此相关性强，难以建立动态预测模型的问题，提出一种基于FNN-UKF神经网络的动态预测方法。首先考察各原始变量置零前后在特征空间主元投影上的相似度，判断其对氧化铝浓度的解释能力，由此进行原始变量选择；再将约简后的原始变量输入基于UKF算法的神经网络预测模型，通过更新状态估计值和方差矩阵提高模型的泛化能力。对取自某厂160KA大型预焙槽的247组样本数据进行检验：228组样本的预测误差在±1%之内，计算量减少52.07%，表明该方法在保证预测精度的同时，有效降低了模型学习的计算量。  
        关键词：虚假最近邻法;核主成分分析法;预测;氧化铝浓度;神经网络   
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        发布时间：2023-11-14
      • 白卫峰,何伟,张勇
        2013, 45(1): 175-182. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.001
        摘要：中文摘要: 应用比例边界有限元方法求解同轴电缆（环形域）静电场边值问题。为了避免特征值方法出现的奇异问题，采用Schur分解修正原有的特征值方法。在比例边界坐标变换的基础上，利用加权余量法将环形域静电场边值问题的控制方程半弱化为关于径向坐标的2阶常微分方程的两点边值问题，引入辅助变量将其降阶为1阶常微分方程，用Schur分解方法求解此方程可获得通解，并通过边界条件确定积分常数。计算不同截面形式的同轴电缆，结果表明，Schur分解很好地避免了特征分解的奇异性问题，与其他数值方法相比，此方法适用性强，且具有精度高、数据量小、运算量小的优点。  
        关键词：同轴电缆;静电场;边值问题;比例边界有限元;Schur分解   
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        发布时间：2023-11-14

        化学工程

      • 周堃,孙毅,李军
        2013, 45(1): 183-187. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.013
        摘要：中文摘要: 在间歇结晶器中，对利福喷丁冷却结晶过程动力学进行了理论研究。由实验得到的利福喷丁晶体的粒数密度分布数据，并采用粒度无关生长速率模型，由不同实验条件下晶体的粒数密度分布数据非线性回归出其成核速率方程和生长速率方程。对方程的理论分析表明，低过饱和度、低悬浮密度和较高的结晶温度有利于得到平均粒径更大的利福喷丁晶体。  
        关键词：利福喷丁;成核速率;生长速率;粒数密度   
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        发布时间：2023-11-14
      • 梁娟,郭家秀,尹华强,楚英豪,孙明超
        2013, 45(1): 188-191. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.017
        摘要：中文摘要: 采用过量浸渍法制备了Ni/AC脱硫剂，着重考察了酸预处理和操作条件对Ni/AC脱硫性能的影响，同时用BET、XPS和XRD对脱硫剂的织构和结构性能进行了表征。结果表明：酸预处理能增加活性炭载体的比表面积和孔容，提高表面含氧官能团的比例；酸预处理能显著提高Ni/AC的脱硫活性，表现出高的低温脱硫活性；操作条件对Ni/AC的脱硫活性具有较大的影响，脱硫反应必须在适宜反应条件下进行，Ni/AC脱硫剂才能表现出好的脱硫活性。  
        关键词：酸处理;催化剂;脱硫;活性炭   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王保明,李军,贾旭宏,齐亚兵,罗建洪
        2013, 45(1): 192-197. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.012
        摘要：中文摘要: 采用干法发汗提纯半水磷酸晶体制备高纯磷酸。考察了发汗过程中发汗温度、冷却速率、酸浓度、发汗时间等参数对Mg和Sb脱除及净化效率的影响。结果表明：发汗温度越高，杂质脱除越快，净化效率越低，而且所得产品杂质含量也越少；结晶过程中的冷却速率越大，所得晶体中杂质含量也越多，杂质在发汗过程中脱除也越快，净化效率也越低，但是最终产品杂质含量越高；半水磷酸晶体中初始杂质含量越少，发汗所得产品纯度也越高,因此干法发汗可以用来精制磷酸。  
        关键词：磷酸;提纯;干法发汗   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王佳黎,代涛,汪学楷,李晖
        2013, 45(1): 198-201. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.011
        摘要：中文摘要: 采用近红外光谱分析技术（NIR）以栀子渗漉提取和大孔树脂纯化过程为研究对象，分别研究并建立了过程中栀子苷含量的检测模型，可实现对中药栀子提取和纯化过程栀子苷含量的快速分析。运用偏最小二乘法（PLS）建立模型，提取过程校正模型相关系数R为0.997 47，校正均方差（RMSEC）和验证均方差（RMSEP）分别为0.588和0.536；纯化过程校正模型相关系数R为0.996 40，校正均方差（RMSEC）和验证均方差（RMSEP）分别为0.308和0.298。本方法可用于中药栀子的提取、纯化过程有效成分含量的快速检测。  
        关键词：近红外光谱技术;栀子苷;提取;纯化   
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        发布时间：2023-11-14

        机械工程

      • 王家序,秦德成,张林川,李俊阳,朱双盛
        2013, 45(1): 202-207. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.027
        摘要：中文摘要: 针对滤波减速器接触齿对多、齿间润滑状况复杂这一问题，建立了滤波减速器轮齿弹流润滑模型。该模型综合考虑了啮合齿对载荷分配、齿面几何间隙以及齿面加工粗糙度等因素，并采用牛顿（有限元）法实现了该润滑模型的完全数值解，得到了齿间油膜厚度、油膜压力沿啮合线的分布规律以及粗糙度对轮齿润滑特性的影响。结果表明：齿间油膜厚度和压力沿着啮合线变化，且存在着振荡和突变现象；加工粗糙度会导致齿面油膜厚度减小，润滑情况变差；正弦波状粗糙度表面的压力、膜厚值接近于真实粗糙度表面，一定程度上可以采用正弦波状粗糙度模拟齿面真实加工粗糙度。  
        关键词：滤波减速器;润滑;牛顿法;载荷分配;啮合线;几何间隙   
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        发布时间：2023-11-14
      • 杨佐卫,赵世全,周进,曾令刚,殷国富
        2013, 45(1): 208-214. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.033
        摘要：中文摘要: 润滑油系统是保证汽轮发电机组正常运行的重要组成部分，而油涡轮则是600 MW及其以上大容量机组润滑油系统的核心部件，目前国内大多采用技术图纸引进方式进行制造，而对其内部流动机理与设计方法研究较少。在分析油涡轮部件的基本结构与工作原理的基础上，通过借鉴径流式与冲动式涡轮的设计理论，提出了基于速度三角形与冲量定理建立的油涡轮基本原理模型、特征方程以及关键影响因素，利用经过精度验证的水力性能数值试验模型验证了其正确性，并以此为基础，建立了油涡轮的参数化设计模型，找出了油涡轮的固有属性，为油涡轮的设计提供了相关设计准则。  
        关键词：油系统;油涡轮;原理模型;数值模拟   
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        发布时间：2023-11-14

        材料科学与工程

      • 2013, 45(1): 215-221. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.01.014
        摘要：中文摘要: 采用以N-二甲基甲酰胺（DMF）为分散剂的TiO2溶胶与聚丙烯腈（PAN）的DMF溶液共混并在聚四氟乙烯模具中浇铸成膜，然后将膜进行预氧化和碳化，制备了碳/纳米TiO2复合催化材料并对其结构进行了表征。结果表明，锐钛型TiO2粒子以10~30 nm的尺度均匀分散和镶嵌在具有乱层石墨结构的碳基底中。随着PAN基中TiO2含量的增加，复合膜表面的TiO2含量增加，但低于其内部含量，同时TiO2的晶粒发生聚并，粒子尺寸增加。乱层石墨结构碳的存在对TiO2由锐钛型转变为金红石型的相变过程有抑制作用。  
        关键词：碳;纳米二氧化钛;复合材料;制备;结构   
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